Программное управление технологическим оборудованием

– зеленый цвет. При использовании GX-Simulator переключение входов осуществляется манипуляциями в симуляторе.

Если все работает согласно описанию, то лабораторная работа завершена. Для реализации возможности восстановления своего проекта на другом ПК, используйте функцию резервного копирования проекта и его восстановления. Для создания резервной копии перейдите в окно «Проводник

Citect»,на панели инструментов кликните иконку «Резервная копия» (рисунок

5.26). В меню выберите директорию для сохранения.

Рисунок 5.26 – Создание резервной копии проекта.

Для восстановления своего проекта на другом ПК, используйте

«Восстановить» в том же окне «Проводник Citect» (рисунок 5.27). В меню указать директорию, где находится резервная копия проекта.

661

Рисунок 5.27 – Восстановление резервной копии.

Контрольные вопросы.

1.Перечислите этапы создания нового проекта в системе Citect.

2.Составьте алгоритм установления связи с устройством ввода-вывода.

3.Что такое сервер ввода-вывода (алармов, трендов)?

4.Что такое тэг? Как создается тэг?

5.Предложите свой вариант проекта для проверки связи с ПЛК.

6.Составьте алгоритм создания резервной копии проекта и его восстановления.

7.Каков порядок создания светофора в графическом редакторе?

8.Как осуществить проверку проекта на наличие ошибок и его запуск?

662

III.КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ

1.Экзаменационные вопросы

1.Обобщенная структурная схема системы автоматического управления

(САУ).

2.Классификация САУ.

3.Разновидности САУ.

4.Следящие САУ.

5.Принцип действия устройства числового программного управления (УЧПУ).

6.Классификация УЧПУ.

7.Цикловые, контурные, позиционные системы ЧПУ.

8.Сравнительная характеристика ЧПУ различных типов.

9.Обобщенная структурная схема УЧПУ.

10.Функциональные блоки УЧПУ.

11.Принципы программирования УЧПУ.

12. Адаптивные САУ.

13.Сравнительная характеристика САУ различных видов.

14.Система координат станка с ЧПУ.

15.Нулевые точки станка, детали и программы.

16.Принцип кодирования информации в управляющих программах УЧПУ.

17.Код ISO-7bit.

18.Структура управляющей программы (УП). Формат кадра УП УЧПУ.

19.Линейная интерполяция в УЧПУ.

20.Круговая интерполяция в УЧПУ.

21.Основные функции УП в УЧПУ.

22.Вспомогательные функции УП в УЧПУ.

23.Подготовительные функции УП в УЧПУ.

24. Назначение и классификация программируемых логических контроллеров (ПЛК).

25.Сравнительная характеристика ПЛК различных типов.

26.Структура ПЛК.

27.Устройство и принцип действия ПЛК.

28.Языки программирования ПЛК.

29.Запись логических функций на языке РКС.

30.Программирование логических элементов на языке РКС.

31.Типовые программные модули на языке РКС.

32.Инструкции процесса обработки программы ПЛК.

33. Типичные примеры применения ПЛК.

34.. Назначение и область применения микроконтроллеров (МК). 35. Устройство и принцип действия МК.

36.Структура арифметико-логического устройства МК.

37. Форматы команд МК.

663

38.Способы адресации в МК.

39. Основные группы команд МК.

40.Диспетчерское управление в АСУТП.

41.Назначение и функции SCADA-систем.

42.Основные термины и определения в SCADA-системах.

43.Программные средства для обеспечения и управления жизненным циклом изделия.

664

IV.ТИПОВАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая учебная программа по учебной дисциплине «Программное управление технологическим оборудованием» разработана в соответствии с требованиями образовательного стандарта по направлению специальности 1- 53 01 01-02 «Автоматизация технологических процессов и производств (в приборостроении и радиоэлектронике)».

Учебная дисциплина «Программное управление технологическим оборудованием» относится к циклу специальных дисциплин и является ключевой в подготовке инженера по автоматизации.

Цель преподавания учебной дисциплины – теоретическая и практическая подготовка студентов в области программирования автоматизированного технологического оборудования.

Задача преподавания учебной дисциплины – дать студентам представление о методах и языках программирования автоматизированного технологического оборудования, такого как станки, пресса, литейные и сварочные машины, сборочные автоматы и т.п.

В результате освоения учебной дисциплины студент должен

знать:

полный объем задач программного управления;

методы программирования систем управления станков, роботов, программируемых логических контроллеров;

программирование систем управления отдельных объектов;

общие принципы математического обеспечения и реализации задач числового программного управления (ЧПУ);

особенности задач ЧПУ в связи с необходимостью работы в режиме реального времени;

уметь:

разрабатывать технические задания на создание систем управления, выбирать технические и программные средства;

программировать станки, роботы системы управления технологическим оборудованием;

разрабатывать управляющие программы для микроконтроллеров, программируемых логических контроллеров;

проводить подготовку производства с использованием систем автоматического программирования;

использовать базы данных по оборудованию, инструментам и технологическим процессам;

665

разрабатывать интерфейс и осуществлять программную интеграцию с периферией систем централизованного мониторинга, диспетчирования и визуализации производственного процесса.

Изучение данной учебной дисциплины базируется на следующих курсах: «Теория автоматического управления», «Электроника и микропроцессорная техника», «Электрические машины и автоматизированный электропривод».

Методы (технологии) обучения

Основными методами обучения, отвечающими целям изучения учебной дисциплины, являются:

элементы проблемного обучения (проблемное изложение, вариативное изложение, частично-поисковый метод), реализуемые на лекционных занятиях;

элементы учебно-исследовательской деятельности, реализуемые на лабораторных занятиях и при самостоятельной работе;

коммуникативные технологии (дискуссия, учебные дебаты, «мозговой штурм» и другие формы и методы), реализуемые на практических занятиях;

проектные технологии, используемые при проектировании конкретного объекта, реализуемые при выполнении курсовой работы.

Организация самостоятельной работы студентов

При изучении учебной дисциплины рекомендуется использовать следующие формы самостоятельной работы:

контролируемая самостоятельная работа в виде решения индивидуальных задач в аудитории во время проведения практических занятий под контролем преподавателя в соответствии с расписанием;

управляемая самостоятельная работа, в том числе в виде выполнения индивидуальных расчетных заданий с консультациями преподавателя;

подготовка рефератов по индивидуальным темам, в том числе с использованием патентных материалов;

подготовка курсовой работы по индивидуальным заданиям, в том числе разноуровневым заданиям.

Согласно типовому учебному плану на изучение учебной дисциплины «Программное управление технологическим оборудованием» отведено 310 часов, в том числе 176 часов аудиторных занятий, из них лекции – 64 часа, лабораторные занятия – 64 часа, практические занятия – 48 часов.

666

Примерный тематический план

668

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Раздел I. Системы автоматического управления (САУ)

Тема 1.1 Общие сведения о системах автоматического управления технологическим оборудованием

Обобщенная структурная схема САУ. Классификация САУ.

Тема 1.2. Разновидности САУ

Механические копировальные системы. Цикловое программное управление (ЦПУ). Следящие САУ. Системы числового программного управления (ЧПУ): принцип действия, достоинства, классификация, обобщенная структурная схема, функциональные блоки, принципы программирования, структура управляющей программы (УП). Адаптивные САУ. Сравнительная характеристика САУ различных видов.

Раздел II. Программирование систем управления

Тема 2.1. Программирование программируемых логических контроллеров (ПЛК)

Назначение ПЛК. Предшественники и объективная необходимость появления. Устройство и принцип действия. Типичные примеры применения. Представители и их сравнительные характеристики.

Языки программирования: релейно-контактных схем (LD), функциональных блоков (FBD), последовательности функциональных схем (SFC), списка инструкций (IL), структурированного текста (ST).

Структура LD-программы. Типовые программные модули LD.

Тема 2.2. Программирование микроконтроллеров (МК)

Назначение МК. Предшественники и объективная необходимость появления. Устройство и принцип действия. Типичные примеры применения. Представители, структура и их сравнительные характеристики. Язык ассемблера для программирования МК. Разработка УП МК на языке ассемблера. Основные сведения о языке С. Разработка УП МК на языке С. Примеры УП МК для управления технологическим оборудованием.

Тема 2.3. Программирование систем числового программного управления (ЧПУ)

Технические средства устройств ЧПУ (УЧПУ): пульты оператора, процессоры, электроавтоматика, привода. Система координат станка с ЧПУ. Нулевые точки станка, детали и программы. Принцип кодирования информации в управляющих программах. Код ISO-7bit. Структура УП. Формат кадра УП. Символы кода. Пример УП. Вспомогательные функции и

669

стандартные циклы в УП. Подготовительные функции в УП. Типовые программные конструкции УП.

Раздел III Программные средства интеграции

Тема 3.1. Средства программирования систем централизованного мониторинга, управления, диспетчирования и визуализации производственных процессов (SCADA-системы)

Программные средства автоматизации, связь с физическими устройствами. Назначение и функции SCADA-систем. Основные термины и определения. Свойства SCADA-систем. Типичные примеры применения. Представители и их сравнительные характеристики. Примеры разработки SCADA-системы для различного автоматизированного оборудования.

Тема 3.2. Программные средства для обеспечения и управления жизненного цикла изделия (CALS-технологии и PLM-системы)

Назначение и типичные примеры использования. Функции программного обеспечения. Примеры программной реализации некоторых функций.

670